Unglaubliche Technologie: Suche Nach Fortgeschrittenen Außerirdischen Zivilisationen

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Wissenschaftler suchen nach außerirdischen zivilisationen, indem sie nach strukturen namens dyson-sphären suchen, die die gesamte energie eines sterns oder einer galaxie verbrauchen.

Anmerkung des Herausgebers: In dieser wöchentlichen Serie untersucht WordsSideKick.com, wie Technologie wissenschaftliche Erkundung und Entdeckung fördert.

Schauen Sie sich nachts ein Bild der Erde an, und die Welt scheint im wahrsten Sinne des Wortes zu leuchten. Nun beginnen Wissenschaftler, nach Anzeichen fortgeschrittener außerirdischer Zivilisationen Ausschau zu halten, und zwar durch den Schein der Technologie, mit der die Energie eines Sterns oder sogar einer ganzen Galaxie gewonnen wird.

Der theoretische Physiker und Mathematiker Freeman Dyson schlug zunächst die Idee vor, dass fortschrittliche außerirdische Zivilisationen Technologien entwickeln könnten, die einen Stern umgeben und den größten Teil seiner Macht nutzen, eine Struktur, die jetzt als Dyson-Kugel bekannt ist. Wenn diese Objekte vorhanden sind, können Astronomen die Abwärme, die sie erzeugen, mithilfe von Teleskopen erkennen, die mithilfe von Infrarotlicht in den Weltraum blicken.

"Der wichtigste Punkt", sagte Dyson zu WordsSideKick.com, "ist die Suche nach Aliens, die nicht kommunizieren wollen. Meine Frage war:" Wie sucht man nach stillen Aliens? " Sie müssen ihre Abwärme abstrahlen. Die einzige Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, viel Infrarotstrahlung auszustrahlen. " [13 Möglichkeiten, intelligente Aliens zu jagen]

Nun beginnen Astronomen an der Pennsylvania State University die Suche nach Dyson-Sphären einzuschränken. Aber die Suche hat gerade erst begonnen und kann Hunderte von Jahren dauern, sagte Dyson. Dyson-Sphären zu finden, ist nicht unvermeidlich, aber "es ist durchaus möglich", sagte er.

Große Feuer-Bälle

Indem sie ihren Stern mit Schwärmen von Energiesammelsatelliten umgeben, könnten fortgeschrittene Zivilisationen Dyson-Sphären schaffen. Vollständige Infografik anzeigen

Indem sie ihren Stern mit Schwärmen von Energiesammelsatelliten umgeben, könnten fortgeschrittene Zivilisationen Dyson-Sphären schaffen. Vollständige Infografik anzeigen

Bildnachweis: Karl Tate, Infografics Artist

Ein großer Teil der Suche nach extraterrestrischer Intelligenz (SETI) hat sich auf das Abhören von Funksignalen konzentriert, die von einer intelligenten Zivilisation gesendet werden, wie im Film "Contact" dargestellt. Dieser Ansatz setzt jedoch voraus, dass die Aliens mit Menschen kommunizieren wollen. Dyson-Sphären umgehen dieses Problem, denn selbst eine Zivilisation, die nicht aktiv mit anderen kommunizieren wollte, würde Abwärme abgeben.

Diagramm einer Dyson-Kugel

Diagramm einer Dyson-Kugel

Bildnachweis: Bibi Saint-Pol (Wikimedia)

Der russische Astrophysiker Nikolai Kardashev klassifizierte langlebige Zivilisationen als eine von drei Arten: diejenigen, die die Ressourcen eines Planeten (Typ I), eines Sterns (Typ II) oder einer Galaxie (Typ III) kontrollieren. Eine Dyson-Kugel repräsentiert eine Typ-II-Zivilisation.

Eine Episode von "Star Trek: The Next Generation" zeigt das Raumschiff Enterprise, das auf einen Notruf eines Transportschiffs reagiert, das in die äußere Hülle einer Dyson-Kugel gekracht ist. Aber Dyson selbst hat sich die Struktur nie als feste Kugel vorgestellt.

"Es muss überhaupt keine Sphäre sein", sagte Dyson, "überall dort, wo Aliens zufällig viel Energie erzeugen." Er beschrieb seine Struktur als "künstliche Biosphäre", bei der es sich um eine Wolke von Objekten handeln könnte, die einen Stern nahe genug umkreisen, um das gesamte Sternenlicht zu absorbieren. Eine feste Kugel wäre zu schwach, um ihr Gewicht gegen die Schwerkraft eines Sterns zu tragen. [Shell-Worlds: Wie die Menschheit kleine Planeten terraformieren könnte (Infografik)]

Dyson schätzte, dass eine außerirdische Zivilisation mit einer Oberflächentemperatur um 27 Grad Celsius Infrarotstrahlung bei einer Wellenlänge von etwa 10 Mikrometern emittieren würde. Die Erdatmosphäre strahlt in dieser Region viel Strahlung aus, sodass ein im Weltraum befindliches Teleskop am besten funktionieren würde. Die notwendige Technologie war jedoch nicht verfügbar, als Dyson die Idee vorschlug.

Suche nach Dyson-Kugeln

1983 startete ein internationales Team den Infrared Astronomical Satellite (IRAS), das erste Observatorium, das den gesamten Himmel im Infrarotlicht abbildete. "Es stellt sich heraus, dass der Himmel vor Infrarotquellen kriecht", sagte Dyson, aber die meisten davon stammen aus galaktischem Staub und anderen natürlichen Quellen.

Vor kurzem benutzte Richard Carrigan, ein emeritierter Wissenschaftler im Fermilab in der Nähe von Batavia, Illinois, IRAS, um nach Dyson-Sphären zu suchen. "Zu der Zeit, als ich dazu kam, gab es eine schöne Geschichte von Leuten, die es versuchten, aber nicht systematisch", sagte Carrigan.

Eine Dyson-Kugel sollte sich wie ein "schwarzer Körper" verhalten, ein hypothetisches Objekt, das die gesamte elektromagnetische Strahlung absorbiert und in Abhängigkeit von seiner Temperatur Energie abstrahlt. Ein schwarzer Körper sieht im Infrarot ähnlich aus wie galaktischer Staub, es gibt jedoch Unterschiede in den Spektren - der Farbbereich, der seiner Zusammensetzung entspricht. [UFO-Quiz: Was ist wirklich da draußen?]

Allen-Teleskop-Array

Allen-Teleskop-Array

Bildnachweis: SETI.org

Dyson-Kugelgalaxien

Carrigan maß die Infrarotspektren mit dem IRAS-Spektrometer, fand jedoch nur wenige Objekte innerhalb einiger hundert Lichtjahre von der Erde entfernt, die Dyson-Sphären sein könnten. (Ein Lichtjahr ist ungefähr 5,9 Billionen Meilen oder 9,5 Billionen Kilometer.) Er und seine Kollegen benutzten das Allen Array des SETI Institute, um nach Funksignalen zu hören, die von diesen Objekten ausgehen, fanden aber keine.

Was wäre, wenn außerirdische Zivilisationen Dyson-Sphären entwickelt hätten, die die Energie von ganzen Galaxien nutzen? Carrigan versuchte, nach Dyson-Kugelgalaxien zu suchen, da diese am einfachsten zu erkennen wären. Jason Wright, ein Astrophysiker an der Pennsylvania State University, macht dasselbe mit dem Weltraumteleskop Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE).

"WISE wurde von der NASA für reine, natürliche Astrophysik ins Leben gerufen", sagte Wright. "Es war einfach der perfekte Dyson-Sphärenfinder." Wenn eine Dyson-Kugelgalaxie im mittleren Infrarotbereich aussendet, wäre sie "boomend hell", sagte Wright.

Wright und seine Kollegen fanden keine Hinweise auf Dyson-Kugeln, die 50 bis 100 Prozent des Lichts ihrer Galaxie blockieren. Jetzt versucht sein Team, den Bruchteil einer Galaxie einzugrenzen, die von Dyson-Sphären eingeschlossen werden könnte: "Wir glauben, dass wir mit dem WISE-Satelliten selbst auf 20 bis 30 Prozent kommen können", sagte er. Das Team plant, mit den anderen Teleskopen nach den besten Dyson-Kugelkandidaten zu suchen und nach Dyson-Kugeln um einzelne Sterne zu suchen.

Eine andere Idee, die Dyson selbst vorgeschlagen hatte, die von den Astronomen jedoch noch nicht versucht wurde, ist die Suche nach "Bremsspuren" am Himmel, wenn sich das Raumfahrzeug von einer Geschwindigkeit abkühlt, die nahe der Lichtgeschwindigkeit liegt. Diese könnten lange Streifen von ionisiertem Gas erzeugen, die für einige Teleskope sichtbar sein könnten, sagte Dyson.

Wenn Astronomen Hinweise auf Dyson-Sphären oder andere extraterrestrische Technologie finden, würde dies eine weltweite Anstrengung auslösen, sie mit verschiedenen astronomischen Instrumenten zu betrachten. Selbst wenn Wissenschaftler keine außerirdischen Zivilisationen finden, könnte die Suche interessante neue Physik entdecken.

"Im schlimmsten Fall werden wir in der Lage sein, die Menge der Verwendung von Sternenlicht-Alien-Zivilisationen nach oben zu begrenzen", sagte Wright, "und im besten Fall könnten wir etwas sehr Interessantes und Außergewöhnliches finden - ob eine neue Klasse astrophysikalischer Objekte, oder etwas so Seltsames müssen wir SETI-Instrumente darauf richten. "

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